[发明专利]有刷电机及风扇装置

说明书

技术领域

本发明涉及扁平型有刷电机，尤其适用于车辆发动机用冷却风扇。

背景技术

当汽油在发动机里燃烧时，通常只有三分之一的能量转变成动力，另外三分之一由排气管直接排出，剩下的三分之一转变成热能。发动机冷却系统的功能就是带走发动机内燃料因燃烧产生的过余热量，保持发动机在最有效的温度下工作。

车辆发动机冷却系统中，冷却风扇用电机的轴向尺寸是一个关键的参数，通常希望电机能够在满足预定性能要求的前提下，具有尽可能小的轴向尺寸。

本发明旨在提供一种轴向尺寸更加紧凑的扁平有刷电机。

发明内容

本发明实施例的一方面提供一种有刷电机，包括定子及装设于定子内的转子，所述转子包括转轴、固定至转轴的换向器和转子磁芯，所述定子包括定子磁芯和绕设于定子磁芯上的绕组，所述换向器包括一导电环和若干相互间隔的换向片，所述换向片与导电环电连接，所述转子磁芯包括环形主体部及若干个从主体部沿径向向外凸出的并与绕组相对的凸极，所述主体部内形成一容置空间，所述定子包括第一电刷及若干第二电刷，所述第一电刷的一端用于与外界电源连接，另一端与导电环滑动接触，所述第二电刷的一端与绕组连接，另一端与换向片滑动接触，所述换向器和第一电刷及第二电刷至少部分收容于所述容置空间内。

优选地，所述换向片的个数等于转子凸极数。

优选地，所述第二电刷呈弧形。

优选地，所述换向器还包括若干设于相邻换向片之间的过渡片，过渡片与导电环电绝缘。

优选地，所述换向片与导电环相互垂直。

优选地，所述转子磁芯通过一安装架固定至转轴，所述安装架包括一安装板，所述安装板位于所述容置空间的一轴向端。

优选地，所述安装板设斜向通风孔。

优选地，所述定子还包括一电刷安装板，所述第一电刷及第二电刷安装于所述电刷安装板，所述电刷安装板位于所述容置空间的另一轴向端，所述电刷安装板设通风孔。

优选地，所述电机还包括固定至定子磁芯两端的端盖，所述端盖沿轴向设通风孔。

优选地，所述电机的定子绕组相数大于等于3，定子极数为相数的偶数倍，转子极数＝定子极数±2，每次定子绕组换相转动步距角＝|(360°/定子槽数)-(360°/转子极数)|机械角度，所述每一第二电刷与每一换向片的导通角为0.6步距角～2步距角，每一相绕组开始通电的位置为转子某极中线向本绕组中线移动时相差1步距角～1.5步距角之间。

本发明还提供一种风扇装置，包括风扇和电机，所述风扇包括轮毂、自轮毂沿径向延伸的若干扇叶，所述轮毂包括基板及自基板沿轴向延伸的侧板，基板与侧板界定一收容空间，所述电机收容于所述收容空间内，所述基板中央设安装孔以供电机的转轴穿过，所述电机为上述的有刷电机。

本发明所举实施例中，电刷设于环形铁心形成的容置空间内，可使电机的轴向尺寸减小，采用弧形电刷能够保证径向结构的紧凑并延长电刷的使用寿命；在转子安装板上形成斜贯穿孔，可作为导流结构引导电刷粉末排出；增加二极管火花抑制电路，可有效抑制换向火花的产生；转子未采用磁铁，从而使得转子工艺简单、成本低、且结构坚固、耐高温、耐振动、耐冲击，适合应用于车辆中。

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

附图中：

图1是本发明一实施例的车辆发动机冷却系统用散热风扇的示意图；

图2所示为图1的风扇用电机；

图3为图2中的电机去除一端盖及转子安装架后的示意图；

图4为图2中电机的横截面示意图；

图5示出了图2中电机的换向器和电刷的位置关系示意图；

图6为图2的剖视示意图，图中移除了一端盖以便清晰地显示内部结构；

图7所示为本发明的电机所采用的一种形式的火花消除电路；

图8所示为本发明的电机所采用的另一种形式的火花消除电路。

具体实施方式

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。

请参阅图1和图2，本发明一实施例的风扇装置尤其适用于车辆发动机冷却系统，所述风扇装置包括风扇10以及用于驱动该风扇的电机20。